一)
前言
2016年我參觀漢諾威展覽,聽到了德國物流研究院專家對未來物流的幾點看法,很受啟發。其中第一個觀點是,批量是1(Batch size 1),道出了未來大規模定制化的基本形態,印象深刻。另一個觀點是德國物流研究院院長Michael ten Hompel先生的觀點,沒有物流就沒有工業4.0,他還特別強調,德國未來的研究重點將放在軟件方面,硬件的研發不再是重點。我當時聽到這一觀點時,下意識的理解是軟件的利潤比較高,而制造業的利潤太低,所以他們會選擇軟件作為研究重點。但實際情況卻并非如此。Hompel先生也許透露了一個重大的機密,即軟件才是物流的核心。
在現代物流系統中,硬件和軟件都是不可缺少的。但長期以來給人的印象是,企業無論從投資還是從管理崗位設置,都對硬件比較重視,而對軟件的價值卻并不認可。這是一種誤解,也是一種無知的表現。從現在和未來發展看,軟件比硬件更重要是毋庸置疑的。本文就這個問題進行簡單分析。
(二)
物流系統的硬件
狹義的定義,硬件即指所有看得見的設施設備。物流硬件可以理解為物流系統中的各種設施設備。包括自動化立體庫、分揀機、拆零揀選系統、輸送系統、托盤、料箱、叉車、AGV、機械手、自動包裝設備等,也包括建筑、消防、照明、月臺等基礎設施,當然還包括各種重要的零部件、元器件和輔助設備,計算機、打印機、網絡、3D機器視覺相機、條碼閱讀器、不間斷電源、RF終端、電子標簽等也屬于硬件的范疇。硬件的基本形態是可見的,固定不變的,其功能是完成或協助完成物流過程中各種動作,如收貨、搬運、組盤、拆盤、儲存、揀選、分揀、包裝、裝車、發運等。
硬件的一大特點是可視。不僅外觀好壞可視,其性能表現也可視。正是這種可視的存在,是人們更容易接受。
(三)
物流系統的軟件
軟件的范圍,既包含通常所說的計算機軟件,也包括方法、流程、思想等看不見的東西。有時,人們把知識也劃歸軟件一類。本文以狹義的計算機軟件為主要內容定義軟件。
物流系統相關聯的軟件也是多種多樣。其中最核心的軟件包括ERP系統、WMS系統、WCS系統、TMS系統、WES系統等,自動控制系統也屬于物流軟件的范疇。隨著人工智能的興起,軟件的范疇大大擴展,比如,3D視覺系統,就包含了很多的軟件。如圖像識別和處理,圖像比對,圖像修復等,均通過軟件予以實現。更多的以訂單處理、路線優化、圖像識別、設備控制、車輛管理的專業軟件層出不窮。軟件本身是看不見的,但卻在物流系統中發揮著至關重要的作用。所有的物流決策和實現,都離不開軟件的參與。
在AI時代,軟件的范圍可能更為廣闊。物流系統的總體設計最終就可能由AI完成,很多軟件編制工作也可以由AI完成。
從一定意義上講,物流系統是由軟件驅動的。關于軟件在現代物流系統中的作用和重要性,它不僅僅關乎物流系統的效率,實際上,如果沒有軟件系統的支撐,物流系統根本無法工作。而一旦軟件系統和數據庫系統發生故障,也往往是災難性的,其恢復難度將無法想象。所以,在軟件設計上,必須要考慮雙機備份等冗余措施。越是重要的系統,冗余備份的方案越復雜可靠。
軟件本身是不可視的,看不見摸不著的。但它的性能也可以通過一定的方式展示出來。這是其不為人所認可的主要原因。雖然軟件已經受到越來越多的企業關注和重視,但還有很多企業不了解軟件,更不了解軟件的作用和價值,因此也就不愿意為軟件付費。改變這種狀況還需要很長時間。
(四)
硬件的局限性
硬件的設計是為某一項目的而進行的。其功能和參數一旦確定,就不容易改變。如尺寸、重量、載荷、速度、加速度、精度、效率等。這是硬件的局限性之一。
機械設備一旦參數確定,就很難改變。以物流系統中的高速分揀系統為例,一旦分揀系統設計完成,它的分揀能力,分揀精度,可靠性,分揀貨物尺寸要求,分揀效率,均已被定義和設計所限制。這是硬件的局限行所決定的。沒有無所不能的硬件設備。
我們設計一座立體庫,一旦設計完成,其庫容量、最大入出庫能力、設備數量、設備參數等即已經確定,而且無法改變。除非重新定義或設計。
硬件的局限性還表現在改善其性能是有限的。以托盤堆垛機(AS/RS)速度為例,就目前的技術來說,其運行速度達到300米/分鐘已經是極限,其存取能力也是如此,一般情況下,一臺堆垛機完成一存取所需要的時間大致為1分鐘,要大幅度提升這個效率幾乎是不可能的。
硬件的局限性的另一個表現,還在于要改變其性能,需要付出更大的成本和更多的時間。如果要設計一臺高性能的新型堆垛機,不僅要采用新技術,更為重要的是,要進行反復的實驗才有可能實現。
(五)
軟件的優越性
軟件也有局限性。為某一項任務而開發的軟件系統,具有定制化的特點,它一旦確定下來,其基本功能、適應場合、處理能力等就基本確定。
然而,軟件的優越性更加突出。拋開軟件的不可或缺性不談,但就軟件本身,就具有明顯的特點和優越性。
首先,軟件具有卓越的可復制性。軟件一旦開發出來,它可以低成本復制成千上萬套,其增加的成本幾乎為0。這是所有硬件無法達到的。
其次,軟件可以通過網絡部署到云端,從而實現遠程下載和遠程控制,既能以較低成本迅速部署到世界各地,也能通過網絡實現遠程控制,共享資源。這也是硬件所無法達成的。
第三,雖然軟件自身并不生產產品(未來AI大概可以,如產生文檔、報告、樂曲、繪畫等,但大多數仍然需要硬件支持),但卻可以產生巨大的價值。如大幅度提升生產力水平,提升勞動效率。在物流系統中,通過優化流程,有效的管理庫存,提供報表等手段,軟件不僅可以大幅度提升物流作業效率,還可以提升庫存周轉速度,降低庫存,其價值是巨大的。
第四,軟件具有很高的投入產出性價比。相對來說,通過軟件所達到的效率和效益提升,比通過硬件來實現要簡單的多,成本要低得多。如果要量化的化,可能是1:5,甚至是1:10或更大。
此外,在物流領域,軟件對于提升服務水平,提升用戶的滿意度,第一時間獲得用戶體驗,實現透明化管理,預測市場,預測庫存等,均具有無可替代的優越性。
(六)
軟件定義
近年來,軟件定義異軍突起,成為熱議的話題,更是在各行各業成為現實。比如智能手機就是一個典型的應用,可以是條碼閱讀器,可以是手電筒、照相機,也可以是錄音機、投影儀、計算器、筆記本等等,數不勝數。在物流領域,是否也存在軟件定義的應用呢?我想應該是的。比如智能手機在遠程診斷和服務的應用,就是一個典型的例子。在未來,人形機器人的應用,將更加具有一機多用的可能,可以是裝卸機器人,也可以是搬運機器人,揀選機器人,分揀機器人,包裝機器人等。目前,具有多種用途的AGV已經開始應用,可以在地面行走,也可以進入貨架實現空中作業,既是輸送設備,也是存儲設備。這些設備的多種用途和多種功能,主要是通過軟件定義的。可以肯定的說,軟件定義在未來將發揮更加重大的作用。
(七)
AI的核心是軟件
人工智能也是如此。機器人通過自主學習,自主識別,自主判斷,形成自主決策,所有這些過程,實際上均由軟件來完成。
從本質上講,人工智能是一套具有復雜算法的軟件系統,本質上它并不依賴硬件設備。比如,在我們日常生活中,可以利用人工智能輔助決策,而行動則可以由人類或輔助設備完成。在人工智能里,如何決策是重要的,由誰執行并不重要。這也可以理解為什么AI的核心是軟件。我們熟知的圍棋AI系統-ALPHAGO,它與人類頂尖棋手下了60盤棋,無一敗績,主要依賴的是其算法,至于由誰去移動棋子,并不是問題的關鍵。
在物流系統中,硬件的改變可以提升效率,比如通過提升堆垛機的速度,可以有限的提升作業的能力。但這種改變是有限的。而流程的改變,策略的改變,尤其是算法的改變,可能會使得效率得到幾倍甚至幾十倍的提升。
當然,運算速度也是非常重要的前提。而要提升運算速度,可能需要更高性能的芯片。這可以看作是軟件和硬件相輔相成的例子。
(八)
硬件是肢體,軟件才是靈魂
如果以人類自身來打個比方,硬件是我們的肢體,軟件是我們的思想和靈魂。硬件也許是不可或缺的,但如果沒有軟件的驅動,沒有軟件的內核支撐,硬件應有的作用將無法發揮。從另一個角度看,硬件是為軟件服務的,即完成由軟件所定制的動作指令,為軟件所驅動。在物流系統中,所有硬件設備都是在軟件的驅動下,完成存取和揀選配送的一系列動作。
為什么軟件具有如此大的威力?這是因為計算機具有人類無可比擬的計算力和儲存能力,而且不會因為勞累、身體不適、思想不集中等人類無法克服的問題,其穩定性是人類所無法達到的。而算力、存儲能力以及運算速度,都是人類望塵莫及的。以圍棋為例,計算機可以儲存數以億計的歷史數據和典型案例,可以在1秒時間內,完成超億次的計算,并且在一晚上完成數百萬盤的練習,這是人類無法想象的。
雖然說硬件和軟件在很多情況下都是不可或缺的。但實際上也并非如此。只不過離開軟件的硬件,其效率和能力將大打折扣。在人類社會的幾千年上萬年歷史中,只有最近的幾十年才有計算機和軟件。盡管第一次工業革命帶來了工業化,但整個人類社會事實上長期處于饑餓狀態,如果沒有計算機的誕生,世界80多億人口的生存是不可想象的。現在,由于計算機的誕生,人類的生產力水平達到了從所未有的高度,地球也就可以承載更多的人類。在人類即將達到的智能化時代,硬件已經離不開軟件的加持,硬件和軟件也已經密不可分,我們的日常無時無刻不處在軟件的世界中,軟件已經深入到世界的每一個角落。
我們是時候重新認識軟件的重要性了。
文章來源:伍強智能科技,部分圖片來源于網絡。作者:尹軍琪
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算機專業主修計算機硬件原理、軟件編程、編譯原理、數據結構、網絡等課程,與電有關的,只有數字電路、模擬電路。計算機專業畢業,要做一個合格的硬件工程師,還差很多基礎知識,是不行,而不是愿意與否的問題。
計算機專業優勢很大。在編程上,一般的軟件專業畢業生比不上,特別是做自動控制、通信相關的軟件開發,那是為計算機專業畢業生定制的。
在系統架構設計上,計算機專業也有得天獨厚的優勢, 軟、硬件都明白。從軟件通訊協議制定,到硬件控制方式,時序分析,數學算法等等,都能很清楚地描述清楚。
很多硬件從業者,在系統結構上,體會的總沒有計算機專業畢業生深刻,卡在了軟件這一環節,主要是硬件設計者對軟件的繁雜的協議搞不明白。
硬件用protel設計電路,用VHDL編寫FPGA,是時下很時髦的。
但作為一個合格的硬件工程師,這些還遠遠不夠。一般protel設計的PCB板,不可能一次OK,需很多次修改。比如,由于隔離不好,外部電路噪音對PCB板影響,導致誤動作,需要進行抗干擾處理;電阻、電容選擇不當,可靠性受影響。
看上去簡單的問題,沒有一定的電路設計水平,是無法解決的。這些小的修修補補,是專業硬件設計者的強項,但對于計算機專業畢業生,也許永遠也搞不定。
我是在從事于網站、APP之類的開發,同時我也是一個畢業于一所普通二本院校計算機專業的學生,記得我們剛剛畢業的時候,我們班一共五十多個人,大概有二十多個人選擇了從事于軟件開發,還有二十個人選擇了考研,其他人選擇了硬件或者其他行業。我來說說我做軟件開發的原因吧。
1,軟件開發收入稍微高一點。我老家是農村的,可以說是一個從農村走向大城市的孩子,記得當時我選擇到上海來的時候,我媽媽卻一直讓我待在合肥,一貫比較堅持自己目標的我來到了魔都,開始了自己的魔都生活,的確,在上海的程序員薪資稍微高一點,實習生的時候我月薪是5k,我相信這在二線城市也算是不錯的收入了。
2,軟件開發感覺高大上一點。我在大學的時候就對編碼感興趣,一直都會去自學一些語言,比如前端、JAVA,每天下課的時候我都會來找空看看視頻,去學習學習,而硬件開發我感覺稍微次一點,我不喜歡和硬件打交道。從小對電路板不感興趣,而且我對硬件開發還有點偏見,說實話,我認為軟件開發比硬件開發層次高一點。
3,硬件開發特別費腦子,而且天天和服務器打交道,而且需要經驗,工資低。可能我對做硬件開發的不了解,大學的時候上過一些操作系統、集成器的課程,學的我是一臉懵懂,考試估計都是老師給過的,也考過華為認證,但是考了一次沒過就不考了。
如果你是一名畢業生,我還是推薦你從事于軟件開發,一棟豪華的辦公樓,一臺apple電腦,一杯咖啡就是你一天的工作,每天接觸的都是IT開發工作者,而且工作幾年之后沒有薪資低于一萬的(除非你不愛專研)。如果你是一名從事于軟件開發的工作者,我們一起努力,加油。
1,硬件太復雜了,至今我還沒有見過其他哪一個工種需要這么龐雜的知識體系。高數復變函數積分變換這些工程數學背景需求就不說了,就說工作中用得到的專業的數電模電電磁場電磁波,每一門都比C語言難學,而且C語言硬件工程師也要學,上學時這門課基本上70%以上的學生都能掌握。另外硬件還要學匯編,被廣大軟硬件工程師視作天書的一門語言,當年秒殺了同屆90%以上的同學。
但是你以為學會了這些就夠了?圖樣圖森破,等你干了硬件才發現,還有電源系統設計,熱設計,結構設計,emc設計,各種元器件和芯片原理以及使用方法和失效模型分析,各種總線接口,pcb知識,pcb布局布線知識,PCB可制造性設計。對了,還有高速信號處理,簡直就是一門玄學,你以為你電壓電流對了,線路接對了板子就能工作了?幼稚!時序,信號反射,串擾,地彈,開關噪聲,差分耦合度,抖動,插入損耗,回波損耗,阻抗匹配的各種問題還在前方等著你,當然這些名詞你們可能聽都沒聽過。
可是上大學的時候和入行之前,鬼知道還要學這些啊?截止目前,相信國內還沒有哪所大學開這門課。對了,硬件還要做項目周期管理和出BOM(也就是物料清單),產品成本管理,替代料管理,客訴處理,產品生命周期內的部分維護工作。還要懂和會大部分環境測試,可靠性測試,機械測試,兼容性測試,單板功能測試,噪聲測試,emc和其他性能測試。
所以大學畢業之后,硬件五年才算入門,如果折算到學歷上,最起碼等同于碩士學歷了,干得好的說博士也不過分(差別只是在于專和精),但是,這也才是入門。軟件呢?不說那些培訓幾個月就上崗的簡單工種,就是專業一點的,兩年入門。干了這么多年,只看到硬件轉軟件的,從來沒見過軟件轉硬件的。
2,成本。主要是以上所說的各種測試,便宜一點的設備就萬用表,ACDC SOURCE,電子負載儀,其他的隨便一臺示波器幾萬幾十萬,高速的百十萬。頻譜儀,TDR,矢量網絡分析儀,環路穩定性測試儀等等,也是沒有一個便宜貨。EMC測試的單項測試的儀器每臺幾十萬,總共RE CE RS CS ESD SURGE DFT FLIGHTING等等十幾項測試,就是十幾種儀器,都沒有便宜的,還有安規測試幾種設備,這些設備還要配專門的實驗室和操技術員(不是一般的技術員,也都是大學畢業的專業從業人員),就算你去租設備和場地,也是一個小時四五百,是的,按小時計費的。
曾經解過一個emc的bug,折騰半年累計測試了兩三百個小時,加上人力樣機物料等,花了20多萬。其他的各種物料成本,小小的導光柱開模好幾千,外殼打樣一套好幾百,開模更可怕,十幾萬二十萬,其他的PCB板廠開機費,貼片廠開機費,鋼網開模費等各種成本,一個字,貴!最貴的是項目周期,硬件如果出了問題改一次版本,很多工作和測試從頭來一遍,快的話一二十天,慢的話兩三個月半年。相比之下,軟件出了問題,解解bug,敲敲鍵盤,成本要小得多。
所以做硬件,真的壓力山大,這些年來,很少開心笑過,整天都一臉嚴肅如臨大敵。已經成為一種職業性格了,恐怕一定要等到轉行或者退休的那一天才能徹底放松吧。可以說硬件工程師真的是用錢和項目經驗堆起來的。
3,地位不如軟件,不管是在公司的地位還是社會地位,甚至在相親市場的地位。說到軟件大家都感覺是人才,說到硬件,大家都覺得是打雜的,甚至都沒聽說過,我已經無數次跟相親的姑娘們解釋自己到底是干啥的了,妹紙們聽了半天,哦了一聲,再來一句,聽不懂你說的啥。
還有就是你聽說過軟件一怒刪庫走人然后公司倒閉的,但是你從來沒聽說過硬件一怒,拿錘子把設備機器砸一砸走人的。動靜太大,容易被發現,走不了還要賠錢。軟件敲敲delete,換換賬號口令,刪除幾行代碼,鬼知道?等到發現的時候,對不起,已經不是貴公司員工了。
4,錢途。你以為你受了那么多苦就要苦盡甘來了?呵呵,相同工齡的硬件工程師大概是軟件工程師待遇的一半,真的是操著賣白粉心,掙著賣白菜的錢。
現在,你明白大家伙兒為啥不干硬件干軟件了吧?
但是硬件是基礎是地基,再屌的軟件再高的大廈,都離不開硬件支撐,再復雜的架構再快的協議,最終還是要靠每一個單元門電路實現0和1的翻轉。中國的電子科技發展,軟件在飛速發展,硬件和芯片發展,還長路漫漫。如果你身邊還有堅守在硬件崗位上的兄弟,請珍惜他們,因為軟件工程師的每一個禿頭和強大里面,都有硬件工程師的一份功勞。
綜上所述,計算機專業畢業生,即使想成為一個硬件開發者,也有很大難度;但作一名系統架構師是絕無問題的。至于硬件、軟件那個難度更大,真的不好說,但一般的軟件工程師薪資高于同級別的硬件工程師,是一個不爭的事實。沒辦法,只能委屈搞開發的硬件從業者了。
房小妙招。
為什么酒店里炒的青菜既好看又好吃?而我們在家里一做就廢,要么出水,要么發黃?其實蔬菜也分為軟蔬和硬蔬兩種,今天就給大家分享一下兩種蔬菜的炒法。「什么叫硬蔬」?(硬蔬顧名思義是吃青菜的根部。)·第一種,什么叫硬蔬?菜心、西藍花、紅菜苔都屬于硬蔬菜。首先鍋里燒水,加一點點的底味,加一點點色拉油,燒開以后把青菜燙熟,燙熟以后撈出來過涼。調味:鹽、糖、味精、淀粉汁。
·第二種,來炒軟蔬,首先直接將調味品放在菜著上面即可。「什么叫軟蔬」?軟蔬顧名思義是吃青菜的葉子,紅莧菜、小油菜、奶白菜等都屬于硬蔬。而后將鍋里面的油燒到八成熱,旺火速成。這種炒法是很考驗火候的,鹽經過高溫分解會產生特殊香味。
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